一種三維動(dòng)畫制作系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明提供一種三維動(dòng)畫制作系統(tǒng)，其包括：實(shí)體模型，所述實(shí)體模型具有多個(gè)關(guān)節(jié)點(diǎn)；虛擬模型，所述虛擬模型建立在計(jì)算機(jī)三維軟件中，具關(guān)節(jié)點(diǎn)有與所述實(shí)體模型關(guān)節(jié)關(guān)聯(lián)；角度傳感器，連接在所述實(shí)體模型的關(guān)節(jié)點(diǎn)上，用于采集所述實(shí)體模型關(guān)節(jié)點(diǎn)旋轉(zhuǎn)的角度信息；微控制單元，鏈接所述角度傳感器和計(jì)算機(jī)，用于將所述角度傳感器采集的角度信息發(fā)送給計(jì)算機(jī)，并根據(jù)角度信息控制計(jì)算機(jī)中的虛擬模型。
【專利說明】一種三維動(dòng)畫制作系統(tǒng)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及計(jì)算機(jī)圖形學(xué)領(lǐng)域，特別是一種三維動(dòng)畫制作的系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]三維動(dòng)畫又稱3D動(dòng)畫，是近年來隨著計(jì)算機(jī)軟硬件技術(shù)的發(fā)展而產(chǎn)生的一新興技術(shù)。三維動(dòng)畫軟件在計(jì)算機(jī)中首先建立一個(gè)虛擬的世界，設(shè)計(jì)師在這個(gè)虛擬的三維世界中按照要表現(xiàn)的對(duì)象的形狀尺寸建立模型以及場景，再根據(jù)要求設(shè)定模型的運(yùn)動(dòng)軌跡、虛擬攝影機(jī)的運(yùn)動(dòng)和其它動(dòng)畫參數(shù)，最后按要求為模型賦上特定的材質(zhì)，并打上燈光。當(dāng)這一切完成后就可以讓計(jì)算機(jī)自動(dòng)運(yùn)算，生成最后的畫面。
[0003]三維動(dòng)畫技術(shù)模擬真實(shí)物體的方式使其成為一個(gè)有用的工具。由于其精確性、真實(shí)性和無限的可操作性，目前被廣泛應(yīng)用于醫(yī)學(xué)、教育、軍事、娛樂等諸多領(lǐng)域。在影視廣告制作方面，這項(xiàng)新技術(shù)能夠給人耳目一新的感覺，因此受到了眾多客戶的歡迎。三維動(dòng)畫可以用于廣告和電影電視劇的特效制作(如爆炸、煙霧、下雨、光效等)、特技(撞車、變形、虛幻場景或角色等)、廣告廣品展不、片頭飛字等等。
[0004]三維動(dòng)畫涉及影視特效創(chuàng)意、前期拍攝、影視3D動(dòng)畫、特效后期合成、影視劇特效動(dòng)畫等。
[0005]隨著計(jì)算機(jī)在影視領(lǐng)域的延伸和制作軟件的增加，三維數(shù)字影像技術(shù)擴(kuò)展了影視拍攝的局限性，在視覺效果上彌補(bǔ)了拍攝的不足，在一定程度上電腦制作的費(fèi)用遠(yuǎn)比實(shí)拍所產(chǎn)生的費(fèi)用要低的多，同時(shí)為劇組因預(yù)算費(fèi)用、外景地天氣、季節(jié)變化而節(jié)省時(shí)間。制作影視特效動(dòng)畫的計(jì)算機(jī)設(shè)備硬件均為3D數(shù)字工作站。
[0006]在傳統(tǒng)動(dòng)畫制作中，動(dòng)畫師通過鼠標(biāo)和鍵盤與三維動(dòng)畫軟件交互，方式單一而枯燥。往往單純使用鼠標(biāo)和鍵盤要實(shí)現(xiàn)一個(gè)動(dòng)作到另一個(gè)動(dòng)作的轉(zhuǎn)變需要做很多步的操作，非常麻煩，并且也很不直觀。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]有鑒于此，本發(fā)明的目的在于提供一種三維動(dòng)畫制作系統(tǒng)，用于解決上述問題。
[0008]為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明提供一種三維動(dòng)畫制作系統(tǒng)，其包括:實(shí)體模型，所述實(shí)體模型具有多個(gè)關(guān)節(jié)點(diǎn)；虛擬模型，所述虛擬模型建立在計(jì)算機(jī)三維軟件中，具關(guān)節(jié)點(diǎn)有與所述實(shí)體模型關(guān)節(jié)關(guān)聯(lián)；角度傳感器，連接在所述實(shí)體模型的關(guān)節(jié)點(diǎn)上，用于采集所述實(shí)體模型關(guān)節(jié)點(diǎn)旋轉(zhuǎn)的角度信息；微控制單元，鏈接所述角度傳感器和計(jì)算機(jī)，用于將所述角度傳感器采集的角度信息發(fā)送給計(jì)算機(jī)，并根據(jù)角度信息控制計(jì)算機(jī)中的虛擬模型。
[0009]優(yōu)選地，所述實(shí)體模型與虛擬模型外形不同結(jié)構(gòu)相似。
[0010]優(yōu)選地，所述微控制單元通過互聯(lián)網(wǎng)與所述計(jì)算相連，微控制單元將獲得的角度信息編碼，通過soket通信將角度編碼信息發(fā)送給遠(yuǎn)端的計(jì)算機(jī)。
[0011]本發(fā)明提供的一種三維動(dòng)畫制作系統(tǒng)通過在每個(gè)關(guān)節(jié)安裝傳感器，動(dòng)畫制作人員不再需要鼠標(biāo)鍵盤，可以直接旋轉(zhuǎn)真實(shí)模型的肢體制作動(dòng)畫，因此可以將動(dòng)畫師從鼠標(biāo)鍵盤中解放出來，通過旋轉(zhuǎn)真實(shí)的角色關(guān)節(jié)制作動(dòng)畫。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0012]圖1是本發(fā)明一種三維動(dòng)畫制作系統(tǒng)一個(gè)具體實(shí)施例的系統(tǒng)框圖。
【具體實(shí)施方式】
[0013]請(qǐng)參考圖1所示，本發(fā)明一種三維動(dòng)畫制作系統(tǒng)包括以下部分。
[0014]實(shí)體模型，所述實(shí)體模型具有多個(gè)關(guān)節(jié)點(diǎn)。
[0015]虛擬模型，所述虛擬模型建立在計(jì)算機(jī)三維軟件中，具關(guān)節(jié)點(diǎn)有與所述實(shí)體模型關(guān)節(jié)關(guān)聯(lián)。
[0016]角度傳感器，連接在所述實(shí)體模型的關(guān)節(jié)點(diǎn)上，用于采集所述實(shí)體模型關(guān)節(jié)點(diǎn)旋轉(zhuǎn)的角度信息。
[0017]微控制單元，鏈接所述角度傳感器和計(jì)算機(jī)，用于將所述角度傳感器采集的角度信息發(fā)送給計(jì)算機(jī)，并根據(jù)角度信息控制計(jì)算機(jī)中的虛擬模型。
[0018]多數(shù)的動(dòng)作都是模仿人的行為，因此就算是一個(gè)橘子，很多情況下都是在橘子上按上腿和胳膊。因此用一個(gè)多關(guān)節(jié)的假人實(shí)體模型可以做出所有可能的動(dòng)作。對(duì)于其他行為模式的動(dòng)畫，也可以用其他的實(shí)體模型表示。
[0019]每一個(gè)動(dòng)畫角色都是動(dòng)的，因此在實(shí)體模型的關(guān)節(jié)點(diǎn)上綁定角度傳感器，就可以獲得每一個(gè)關(guān)節(jié)的動(dòng)作角度。
[0020]在一個(gè)具體的實(shí)施例中，動(dòng)畫角色是一個(gè)熊貓，而實(shí)體模型是一個(gè)假人。由于很多時(shí)候動(dòng)畫只是在模擬人或者動(dòng)物的動(dòng)作或者行為，因此只需要將虛擬的熊貓的各個(gè)肢體上的關(guān)節(jié)點(diǎn)與人的關(guān)節(jié)點(diǎn)——對(duì)應(yīng)，就可以在假人做動(dòng)作的時(shí)候動(dòng)畫也跟著做動(dòng)作，并且不失真實(shí)性。
[0021]微控制單元(MCU, MicroControllerUnit)可以將采集到的角度傳感器中的內(nèi)容發(fā)送給計(jì)算機(jī)。這樣，就建立了計(jì)算機(jī)中三維軟件里的虛擬動(dòng)畫角色與實(shí)體模型的對(duì)應(yīng)。
[0022]在一個(gè)具體的實(shí)施例中，所述微控制單元將獲得的角度信息編碼，通過soket通信將角度編碼信息發(fā)送給遠(yuǎn)端計(jì)算機(jī)中的三維軟件。
[0023]在一個(gè)具體的實(shí)施例中，以Maya為例，首先通過函數(shù)CapTcpOpen (server_name)打開通訊端口，與maya建立通訊。然后通過此端口以一定時(shí)間間隔向maya發(fā)送mel命令(20ms) ^getAttrobjName.rx”，maya收到此命令后，隨即執(zhí)行此命令，并通過端口以字符串的形式返回結(jié)果至通訊程序，通訊程序記錄此結(jié)果，并對(duì)其進(jìn)行相應(yīng)的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換與處理，得到虛擬的關(guān)節(jié)角度值。最后，通訊程序通過com端口將數(shù)據(jù)傳送至執(zhí)行裝置。其格式為腦AXXX!#0IAXXX!
其中#為起始標(biāo)記，OOA為通道數(shù)，XXX代表關(guān)節(jié)角度制，！為結(jié)束符。
[0024]采用這樣系統(tǒng)制作動(dòng)畫，動(dòng)畫師所要做的工作少了很多。利用虛擬模型的關(guān)節(jié)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)角度和關(guān)節(jié)點(diǎn)之間的固定距離，可以唯一地獲得虛擬模型最終的動(dòng)作。這樣在制作諸如走路、跑步、打斗等場景的動(dòng)畫時(shí)就使制作工作變得非常簡單。
[0025]以上所述僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例而已，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種三維動(dòng)畫制作系統(tǒng)，其包括: 實(shí)體模型，所述實(shí)體模型具有多個(gè)關(guān)節(jié)點(diǎn)； 虛擬模型，所述虛擬模型建立在計(jì)算機(jī)三維軟件中，具關(guān)節(jié)點(diǎn)有與所述實(shí)體模型關(guān)節(jié)關(guān)聯(lián)； 角度傳感器，連接在所述實(shí)體模型的關(guān)節(jié)點(diǎn)上，用于采集所述實(shí)體模型關(guān)節(jié)點(diǎn)旋轉(zhuǎn)的角度信息； 微控制單元，鏈接所述角度傳感器和計(jì)算機(jī)，用于將所述角度傳感器采集的角度信息發(fā)送給計(jì)算機(jī)，并根據(jù)角度信息控制計(jì)算機(jī)中的虛擬模型。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述實(shí)體模型與虛擬模型外形不同結(jié)構(gòu)相似。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述微控制單元通過互聯(lián)網(wǎng)與所述計(jì)算相連，微控制單元將獲得的角度信息編碼，通過soket通信將角度編碼信息發(fā)送給遠(yuǎn)端的計(jì)算機(jī)。
【文檔編號(hào)】G06T13/20GK103593863SQ201210285732
【公開日】2014年2月19日 申請(qǐng)日期:2012年8月13日 優(yōu)先權(quán)日:2012年8月13日
【發(fā)明者】袁樺, 張玉 申請(qǐng)人:上海威塔數(shù)字科技有限公司